新規遺伝子発現制御機構を介した植物ウイルスの生存戦略の解明

阐明新型基因表达控制机制介导的植物病毒的生存策略

• 批准号: 11J02599
• 负责人: 楢林 大樹
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02599/
• 关键词: 植物RNAウイルス; 5'非翻訳領域(UTR); マイナス鎖合成; 翻訳制御

Melandrium yellow fleck virus (MYFV)のRNA3の5'非翻訳領域(UTR)が担う、RNA3の複製やサブゲノムRNA4の翻訳における制御機構を本解析することで、ウイルスの生存戦略の一端を明らかにすることを目的として、以下の二つの機能について研究をおこなった。A)MYFV-RNA3の5'UTRのDS1領域が担う、RNA3の複製における機能の解明前年度までに、この二本鎖構造はRNA3のマイナス鎖合成に重要であることを明らかにした。この構造に類似した構造が他のプロモウイルスにも見られた。Brome mosaic virus (BMV)の二本鎖構造がMYFVのRNA3の複製にも機能するか、この領域の置換体を作成してNicotianabenthamianaのプロトプラストに接種した。その結果、BMVの構造に置き換えたRNA3変異体も複製能を保持していたことから、BMVの構造も1姻A3の複製に対して機能しうると考えられた。RNA3の欠失変異体をBMVのRNA1,2とともに接種した場合、欠失変異体の蓄積量はある程度低下した。一方、MYFVのRNA1,2とともに接種した場合には欠失変異体は蓄積しなかったことから、この2本鎖構造の機能は複製酵素の種類に依存すると考えられた。B)MYFV-RNA3の5,UTRのDS2領域によるサブゲノムRNA4の翻訳制御機構の解明RNA4の翻訳の実態について調べるために、ポリソーム解析やランオファッセイをおこない、翻訳の開始反応や伸長反応が阻害されているか検証した。しかし、年度内には明確な結果は得られなかった。今回得られた結果は、ウイルスの一細胞における増殖サイクルの理解に大きく寄与すると考えている。

通过分析黑斑黄斑病毒（MYFV）RNA3的5'非翻译区（UTR）对RNA3的复制和亚基因组RNA4的翻译的控制机制，我们的目的是阐明该病毒的部分生存策略为此，我们对以下两个函数进行了研究。 A) 阐明MYFV-RNA3 5'UTR DS1 区域在RNA3 复制中的功能。截至去年，我们已经揭示这种双链结构对于RNA3 负链合成很重要。在其他促病毒中也发现了与此类似的结构。为了确定雀麦花叶病毒 (BMV) 的双链结构是否也在 MYFV RNA3 的复制中发挥作用，我们创建了该区域的替换并将其接种到烟草原生质体中。结果，取代BMV结构的RNA3突变体保留了复制能力，这表明BMV结构也可以用于一夫一妻制的A3复制。当RNA3的缺失突变体与BMV RNA1和2一起接种时，缺失突变体累积的量有所减少。另一方面，当接种MYFV RNA1和2时，缺失突变体没有积累，这表明这种双链结构的功能取决于复制酶的类型。 B) 阐明 MYFV-RNA3 的 5,UTR DS2 区域对亚基因组 RNA4 的翻译控制机制 为了研究 RNA4 翻译的实际状态，我们进行了多核糖体分析和径流测定，以确定翻译起始和延伸反应是否发生已被抑制。但一年内并没有取得明确的结果。我们相信，此次获得的结果将极大地有助于了解病毒在单细胞中的复制周期。

项目成果

A Double-Stranded Structure in the 5' Untranslated Region of Melandrium yellow fleck bromovirus RNA3 Is Involved in Its Negative-Strand RNA Synthesis

黑斑黄斑溴病毒RNA3 5非翻译区的双链结构参与其负链RNA的合成

• 发表时间: 2012
• 作者: Yuuki Nagamoto;Kiyosei Takasu;Yoshiji Takemoto;M. Shahien;M. Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;楢林大樹
• 通讯作者: 楢林大樹

A transcription-dependent translational regulation in the subgenomic RNA of Melandrium yellow fleck bromovirus

黑斑黄斑雀斑病毒亚基因组 RNA 的转录依赖性翻译调控

• 发表时间: 2011
• 作者: Yuuki Nagamoto;Kiyosei Takasu;Yoshiji Takemoto;M. Shahien;M. Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;M.Shahien;楢林大樹;楢林大樹;楢林大樹
• 通讯作者: 楢林大樹